CN107945750B

CN107945750B - 一种电润湿显示面板及其驱动方法

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Publication number: CN107945750B
Application number: CN201810004069.XA
Authority: CN
Inventors: 王祺; 任锦宇
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Display Technology Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd; Beijing BOE Display Technology Co Ltd
Priority date: 2018-01-02
Filing date: 2018-01-02
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2038-01-02
Also published as: CN107945750A

Abstract

本发明的实施例提供一种电润湿显示面板及其驱动方法，涉及显示技术领域，可实现多灰阶显示。一种电润湿显示面板，每个子像素区域设置一个电润湿盒单元；电润湿盒单元包括相对设置的第一基板和第二基板、位于二者之间且朝向第二基板发光的发光板；发光板与第一基板之间形成第一空间，与第二基板之间形成第二空间；发光板具有至少两个通孔，靠近电润湿盒单元的相对两侧边缘设置；光照下显彩色的亲水流体和不透光的疏水流体填充于第一空间和第二空间内，且亲水流体和疏水流体互不相溶；第一空间的上表面和下表面中的至少一个表面设置有疏水层；电润湿盒单元还包括用于形成电场的导电结构，导电结构形成的电场作用于所述疏水层；第二基板透明。

Description

一种电润湿显示面板及其驱动方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种电润湿显示面板及其驱动方法。

背景技术

电润湿(Electrowetting)显示技术以其具有功耗低、足够快的响应速度、成本低廉、不漏光等特点越来越受到关注。现阶段，电润湿显示技术仍处于起步阶段，但其展示出的优越性能及发展潜力都预示着未来显示技术。

目前的电润湿显示装置大都只能显示黑白两色，使得电润湿显示装置的应用受到很大限制。

发明内容

本发明的实施例提供一种电润湿显示面板及其驱动方法，可实现多灰阶显示。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种电润湿显示面板，包括若干子像素，每个子像素区域设置一个电润湿盒单元；所述电润湿盒单元包括相对设置的第一基板和第二基板、位于所述第一基板和所述第二基板之间且朝向所述第二基板发光的发光板；所述发光板与所述第一基板之间形成第一空间，与所述第二基板之间形成第二空间；其中，所述发光板具有至少两个通孔，用于连接所述第一空间和第二空间，且所述至少两个通孔靠近所述电润湿盒单元的相对两侧边缘设置；光照下显彩色的亲水流体和不透光的疏水流体填充于所述第一空间和所述第二空间内，且所述亲水流体和所述疏水流体互不相溶；所述第一空间的上表面和下表面中的至少一个表面设置有疏水层；所述电润湿盒单元还包括用于形成电场的导电结构，所述导电结构形成的电场作用于所述疏水层；所述第二基板透明。

优选的，所述亲水流体为彩色水溶液。

优选的，所述导电结构包括设置于所述疏水层远离所述第一空间一侧的电极层和分布于所述亲水流体中的导电粒子。

优选的，所述电润湿显示面板还包括设置于所述第二基板上且靠近所述电润湿盒单元一侧边缘的遮光层，所述遮光层用于遮挡所述亲水流体。

优选的，所述第一空间的上表面和下表面均设置有所述疏水层。

优选的，所述第一空间和所述第二空间的体积相等；所述亲水流体和所述疏水流体的体积相等。

优选的，所述发光板为LED发光板。

基于上述，可选的，所述疏水层的材料包括聚四氟乙烯。

可选的，所述疏水流体的材料包括油墨。

第二方面，提供一种如第一方面所述的电润湿显示面板的驱动方法，包括：向所述电润湿盒单元中的导电结构施加电压，控制所述导电结构形成的电场，以控制第二空间内不透光的疏水流体与光照下显彩色的亲水流体的占比。

本发明的实施例提供一种电润湿显示面板及其驱动方法，在每个子像素区域的电润湿盒单元中，由发光板与第一基板和第二基板分别形成第一空间和第二空间的基础上，通过在第一空间的上表面和/或下表面设置疏水层，并设置能形成作用于疏水层的电场的导电结构，可在导电结构所形成电场的控制下，控制第二空间内不透光的疏水流体与光照下显彩色的亲水流体的占比，从而实现多灰阶显示，使得本发明的电润湿显示面板应用前景加好，应为范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的电润湿显示面板中在每个子像素区域设置一个电润湿盒单元的示意图；

图2为本发明提供的一种电润湿盒单元的结构示意图一；

图3为本发明提供的一种电润湿盒单元的结构示意图二；

图4为本发明提供的一种电润湿盒单元的结构示意图三；

图5为本发明提供的一种电润湿盒单元的结构示意图四；

图6为本发明提供的一种电润湿盒单元的结构示意图五；

图7为本发明提供的一种电润湿盒单元的结构示意图六；

图8为发明提供的一种电润湿盒单元在电场作用下的示意图一；

图9为发明提供的一种电润湿盒单元在电场作用下的示意图二；

图10为发明提供的一种电润湿盒单元在电场作用下的示意图三。

附图标记：

10-电润湿盒单元；11-第一基板；12-第二基板；13-发光板；14-第一空间；15-第二空间；16-亲水流体；17-疏水流体；18-疏水层；19-导电结构；20-遮光层；131-通孔；191-电极层；192-导电粒子。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种电润湿显示面板，如图1所示，包括若干子像素，每个子像素区域设置一个电润湿盒单元10；如图2-7所示，所述电润湿盒单元10包括相对设置的第一基板11和第二基板12、位于第一基板11和第二基板12之间且朝向第二基板12发光的发光板13；发光板13与第一基板11之间形成第一空间14，与第二基板12之间形成第二空间15；其中，发光板13具有至少两个通孔131，用于连接第一空间14和第二空间15，且所述至少两个通孔131靠近电润湿盒单元10的相对两侧边缘设置；光照下显彩色的亲水流体16和不透光的疏水流体17填充于第一空间14和第二空间15内，且所述亲水流体16和疏水流体17互不相溶；第一空间14的上表面和下表面中的至少一个表面设置有疏水层18；所述电润湿盒单元还包括用于形成电场的导电结构19(图2-图4中未示意出)，所述导电结构19形成的电场作用于所述疏水层；第二基板12透明。

以任一个子像素为例，其工作原理为：在所述导电结构19不加电，即没有电场作用于疏水层18的情况下，疏水层18对疏水流体17的润湿性优于对亲水流体16的润湿性，使得不透光的疏水流体17在第一空间14内铺开，而光照下显彩色的亲水流体16在第二空间15内铺开(如图7所示)，此时该子像素的亮度达到最大。

在向所述导电结构19加电，即有电场作用于疏水层18的情况下，疏水层18对亲水流体16的润湿性优于对疏水流体17的润湿性，亲水流体16通过靠近电润湿盒单元10一侧的通孔131向第一空间14移动，相应的，疏水流体17通过靠近电润湿盒单元10另一侧的通孔131向第二空间15移动。基于此，通过控制作用于疏水层18的电场的大小，可控制第二空间15内不透光的疏水流体17与光照下显彩色的亲水流体16的占比(如图8-图10所示)，从而控制通过的光的亮度，实现多灰阶显示。其中，随着电场的增大，不透光的疏水流体17逐渐覆盖发光板13的发光区域，使得该子像素的亮度逐渐减低，直到疏水流体17完全覆盖发光区域(如图10所示)，此时该子像素显示黑色。

需要说明的是，第一，基于上述电润湿显示面板的结构以及其工作原理，可以知道，第二基板12的远离第一基板11一侧表面为显示面。

第二，可以理解的是，所述电润湿显示面板的每个像素包括至少三个子像素，而为了实现彩色显示，该三个子像素应分别显三基色中的一种颜色。即，对于任一个像素而言，其中的一个子像素中的亲水流体16在光照下显第一颜色、另一个子像素中的亲水流体16在光照下显第二颜色、再一个子像素中的亲水流体16在光照下显第三颜色，第一颜色、第二颜色和第三颜色为三基色。

以一个像素包括第一子像素、第二子像素和第三子像素为例，位于第一子像素区域的电润湿盒单元10中的亲水流体16可以在光照下显红色，位于第二子像素区域的电润湿盒单元10中的亲水流体16可以在光照下显绿色，位于第三子像素区域的电润湿盒单元10中的亲水流体16可以在光照下显蓝色。

第三，本领域技术人员明白，要实现正常显示，相邻子像素之间应具有非发光区，以满足混光需求避免串扰，而由于发光板13的发光区域是可设计的，因此，可通过对发光板13进行设计，来使相邻子像素之间具有所需的非发光区。

第四，发光板13上的至少两个通孔131靠近电润湿盒单元10的相对两侧边缘设置，目的是通过靠近电润湿盒单元10其中一侧边缘的通孔131来使亲水流体16在第一空间14和第二空间15之间移动，通过靠近电润湿盒单元10另一侧边缘的通孔131来使疏水流体17在第一空间14和第二空间15之间移动。

其中，通过合理设置通孔131的尺寸，在每个电润湿盒单元10的发光板13上也可仅设置两个通孔131，该两个通孔131分别靠近电润湿盒单元10的相对两侧边缘设置。

第五，不对所述导电结构19进行限定，根据疏水层18的具体设置位置而定，只要能将其产生的电场作用于疏水层18即可。

第六，设置于每个子像素区域的电润湿盒单元10都是一个封闭的腔体。

所有电润湿盒单元10可单独制作形成后，将所有电润湿盒单元10采用粘结、卡扣等方式拼接在一起而构成电润湿显示面板；也可以先形成对盒的显示面板，该显示面板的每个子像素都为一个封闭腔体，然后，在每个封闭腔体中注入所述亲水流体16和疏水流体17，形成电润湿盒单元10。

本发明实施例提供一种电润湿显示面板，在每个子像素区域的电润湿盒单元10中，由发光板13与第一基板11和第二基板12分别形成第一空间14和第二空间15的基础上，通过在第一空间14的上表面和/或下表面设置疏水层18，并设置能形成作用于疏水层18的电场的导电结构19，可在导电结构19所形成电场的控制下，控制第二空间15内不透光的疏水流体17与光照下显彩色的亲水流体16的占比，从而实现多灰阶显示，使得本发明的电润湿显示面板应用前景加好，应为范围广。

其中，相较于电泳显示设备，本发明的电润湿显示面板，由疏水层18表面润湿性改变而形成流体表面张力驱动的流体速度流速更快，其响应速度可达几十甚至几毫秒，不逊色于普通液晶显示器。相较于传统的液晶显示设备，本发明的电润湿显示面板由于替换了液晶，因而可降低毒性，提高透过率。

优选的，所述亲水流体16为彩色水溶液。彩色水溶液成本低廉，寿命长，适合量产。

以一个像素包括第一子像素、第二子像素和第三子像素为例，位于第一子像素区域的电润湿盒单元10中的亲水流体16可以为红色水溶液，位于第二子像素区域的电润湿盒单元10中的亲水流体16可以为绿色水溶液，位于第三子像素区域的电润湿盒单元10中的亲水流体16可以为蓝色水溶液。

其中，可以理解的是，红色水溶液在光照下显红色，绿色水溶液在光照下显绿色，蓝色水溶液在光照下显蓝光。

当然，所述亲水流体16也可以为量子点溶液。仍以一个像素包括第一子像素、第二子像素和第三子像素为例，位于第一子像素区域的电润湿盒单元10中的量子点溶液可在光照下激发出红色光而显红色，位于第二子像素区域的电润湿盒单元10中的量子点溶液可在光照下激发出绿色光而显绿色，位于第三子像素区域的电润湿盒单元10中的量子点溶液可在光照下激发出蓝色光而显蓝色。

优选的，如图5-7所示，所述导电结构19包括设置于疏水层18远离第一空间14一侧的电极层191和分布于亲水流体16中的导电粒子192。

其中，导电粒子192分布于亲水流体16中，使得亲水流体16具有导电性。当向亲水流体16和电极层191施加电压，则可形成电场。

本发明实施例中，电极层191和亲水流体16产生的电场主要是水平电场，随着电场的增加，被电场作用的疏水层18的区域逐渐增大，当电场减小时，被电场作用的疏水层18的区域减小，因而，通过控制电场，可精确控制第二空间15内疏水流体17与亲水流体16的占比，从而精确控制每个电润湿盒单元10出射光的亮度。

进一步的，所述电润湿盒单元还包括驱动电路，所述驱动电路用于向电极层191施加目标电压。

需要说明的是，对于分布有导电粒子的亲水流体16，可向其施加恒定电压，而通过驱动电路，可向电极层191施加不同的电压。

其中，对于如何对分布有导电粒子192的亲水流体16供电不做限定，可根据具体情况设置相应的供电线即可。

每种灰阶对应的目标电压恒定，因此，可通过设计简单的电路来实现向电极层191输入与其灰阶对应的目标电压，可大大简化电路复杂度，降低成本。

对于疏水层18的设置，可具体有如下三种设置方式。

第一种：如图2和图5所示，疏水层18设置于第一空间14的上表面，即，疏水层18设置于第一基板11的靠近第一空间14一侧。

第二种：如图3和图6所示，疏水层18设置于第一空间14的下表面，即，疏水层18设置于发光板13的靠近第一空间14一侧。

第三种：如图4和图7所示，疏水层18分别设置于第一空间14的上表面和下表面。

本发明实施例优选采用第三种设置方式，在此情况下，如图7所示，电极层191分别设置于第一基板11与第一基板11上的疏水层18之间，发光板13与发光板13上的疏水层18之间。

在导电结构19包括电极层191和分布于所述亲水流体16中的导电粒子192的情况下，通过使第一基板11上的电极层191和发光板13上的电极层191等电位，可使设置于第一基板11和发光板13上的电极层191分别与亲水流体16形成电场，从而可进一步提高响应速度。

由于发光板13两侧通孔131的存在，为避免在暗态下亲水流体16还有靠近电润湿盒单元10一侧边缘的部分位于第二空间15(如图10所示)，如图2-10所示，优选的，所述电润湿显示面板还包括设置于第二基板12上且靠近电润湿盒单元10一侧边缘的遮光层20，所述遮光层用于遮挡亲水流体16。

优选的，第一空间14和第二空间15的体积相等；所述亲水流体16和疏水流体17的体积相等。

这样，可以更精确的控制灰阶显示。

由于LED具有发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)具有体积小，耗电量低，使用寿命长等优点，因此，优选的，所述发光板13为LED发光板。

基于上述的描述，可选的，疏水层18的材料可以包括聚四氟乙烯。

当然，疏水层18的材料也可以为氟树脂、聚对二甲苯等。

相较于其他材料，聚四氟乙烯具有很好的电润湿性。

可选的，疏水流体17的材料可以包括油墨。

由于黑色油墨较为常见，且其不透光性较好，因此，可采用油墨作为疏水流体17。

本发明实施例还提供一种上述的电润湿显示面板的驱动方法，包括：向所述电润湿盒单元10中的导电结构19施加电压，控制导电结构19形成的电场，以控制第二空间15内不透光的疏水流体17与光照下显彩色的亲水流体16的占比。

通过上述对电润湿盒单元10的说明可知，导电结构19形成的电场作用于疏水层18，因此，通过控制导电结构19形成的电场，可控制第二空间15内不透光的疏水流体17与光照下显彩色的亲水流体16的占比，从而控制通过的光的亮度，实现多灰阶显示。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种电润湿显示面板，其特征在于，包括若干子像素，每个子像素区域设置一个电润湿盒单元；

所述电润湿盒单元包括相对设置的第一基板和第二基板、位于所述第一基板和所述第二基板之间且朝向所述第二基板发光的发光板；所述发光板与所述第一基板之间形成第一空间，与所述第二基板之间形成第二空间；其中，所述发光板具有至少两个通孔，用于连接所述第一空间和所述第二空间，且所述至少两个通孔靠近所述电润湿盒单元的相对两侧边缘设置；

光照下显彩色的亲水流体和不透光的疏水流体填充于所述第一空间和所述第二空间内，且所述亲水流体和所述疏水流体互不相溶；

所述第一空间的上表面和下表面中的至少一个表面设置有疏水层；所述电润湿盒单元还包括用于形成电场的导电结构，所述导电结构形成的电场作用于所述疏水层；

所述第二基板透明。

2.根据权利要求1所述的电润湿显示面板，其特征在于，所述亲水流体为彩色水溶液。

3.根据权利要求1所述的电润湿显示面板，其特征在于，所述导电结构包括设置于所述疏水层远离所述第一空间一侧的电极层和分布于所述亲水流体中的导电粒子。

4.根据权利要求3所述的电润湿显示面板，其特征在于，还包括设置于所述第二基板上且靠近所述电润湿盒单元一侧边缘的遮光层，所述遮光层用于遮挡所述亲水流体。

5.根据权利要求1所述的电润湿显示面板，其特征在于，所述第一空间的上表面和下表面均设置有所述疏水层。

6.根据权利要求1所述的电润湿显示面板，其特征在于，所述第一空间和所述第二空间的体积相等；

所述亲水流体和所述疏水流体的体积相等。

7.根据权利要求1所述的电润湿显示面板，其特征在于，所述发光板为LED发光板。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电润湿显示面板，其特征在于，所述疏水层的材料包括聚四氟乙烯。

9.根据权利要求1-7任一项所述的电润湿显示面板，其特征在于，所述疏水流体的材料包括油墨。

10.一种如权利要求1-9任一项所述电润湿显示面板的驱动方法，其特征在于，包括：

向所述电润湿盒单元中的导电结构施加电压，控制所述导电结构形成的电场，以控制第二空间内不透光的疏水流体与光照下显彩色的亲水流体的占比。